Question

1．小紅猜想動能大小可能與物體的質量和運動速度有關，于是設計了如圖甲、乙所示的實驗，探究動能大小與哪些因素有關．

①讓質量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
②讓不同質量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．上述甲、乙兩組實驗中：
（1）圖乙中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有相同的速度．
（2）選用圖甲探究的是動能與速度的關系．
（3）該實驗中通過紙盒被推動的距離來判斷小球動能的大小，此實驗研究對象是小球（“小球”、“紙盒”）．
（4）若圖乙中兩次實驗紙盒移動過程中受到摩擦力分別為f_甲、f_乙，則f_甲 等于f_乙．（選填“大于”、“小于”、“等于”）

Answer 1

分析 （1）當研究動能大小與質量的關系時，要讓小球沿斜面的同一高度滾下，這樣保證到達水平面時速度相同．
（2）當研究動能大小與速度的關系時，應選擇同一小球，從不同的高度滾下；
（3）通過小球對紙盒做功，來探究小球的動能大小，注意轉換法的運用；這是研究的對象是小球的動能大��；
（4）滑動摩擦力與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，與運動的距離等無關．

解答 解：（1）圖乙中，讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有相同的速度，這是控制變量法的要求；
（2）圖甲中，小球質量相同，開始滾下時的高度不同，因此選用圖甲探究的是動能與速度的關系．
（3）該實驗中通過紙盒被推動的距離來判斷小球動能的大小，這屬于轉換法．此實驗研究對象是小球具有動能的大��；
（4）若圖乙中兩次實驗紙盒移動過程中受到摩擦力分別為f_甲、f_乙，由于紙盒對水平面的壓力以及接觸面的粗糙程度均不變，所以兩次的摩擦力相同，即f_甲等于f_乙．
故答案為：（1）相同的速度；（2）速度；（3）紙盒被推動的距離；小球；（4）等于．

點評 解決此類問題要會利用控制變量法和轉換法，探究影響動能的大小因素，是中考探究實驗考查的重點之一．